從工具應(yīng)用到素養(yǎng)培育

數(shù)學(xué)作為一門邏輯性、理論性與應(yīng)用性極強(qiáng)的科目，是當(dāng)前我國初中階段的必學(xué)課程，同時也是中考的重點(diǎn)考查內(nèi)容，對促進(jìn)學(xué)生發(fā)展具有重要的意義.而現(xiàn)代化信息技術(shù)在初中數(shù)學(xué)課程教學(xué)中的應(yīng)用，一方面為初中數(shù)學(xué)的創(chuàng)新改革提供了有效助力，推動了教改的發(fā)展進(jìn)步，另一方面豐富了當(dāng)前數(shù)學(xué)課程教學(xué)的方式與內(nèi)容，促使初中數(shù)學(xué)課程課堂更加生動有趣，從而顯著提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[1].對此，在實(shí)際教學(xué)中，教師可從學(xué)生的興趣出發(fā)，借助人工智能技術(shù)構(gòu)建智慧教學(xué)環(huán)境，引導(dǎo)學(xué)生利用大數(shù)據(jù)、DeepSeek大模型等信息技術(shù)對數(shù)學(xué)課程進(jìn)行學(xué)習(xí)與探究，拓寬學(xué)生的視野，使其不再局限在教材上，從而培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考與獨(dú)立解決問題的能力，提高學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)水平，進(jìn)而為學(xué)生實(shí)現(xiàn)全面發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).

1信息技術(shù)在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的作用

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，信息技術(shù)與初中數(shù)學(xué)課程教學(xué)的融合已成為當(dāng)前教學(xué)改革的主流趨勢.在實(shí)踐中，信息技術(shù)對促進(jìn)初中數(shù)學(xué)課程教學(xué)具有顯著的促進(jìn)作用.

1. 1 激發(fā)學(xué)生興趣

相較于傳統(tǒng)課程教學(xué)方式、內(nèi)容與形式的局限性，信息技術(shù)在課程教學(xué)中的應(yīng)用，有效提升了教學(xué)的多樣性，為數(shù)學(xué)課程提供了更加多元化的教學(xué)方式與教學(xué)內(nèi)容，引起了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有效提高了學(xué)生參與課程的主動性與積極性.在教學(xué)實(shí)踐中，基于信息技術(shù)對初中數(shù)學(xué)課程教學(xué)進(jìn)行設(shè)計(jì)，可通過利用視頻、圖片與游戲等教學(xué)資源，提高課堂教學(xué)的趣味性，從而促使學(xué)生在輕松的學(xué)習(xí)氛圍中不斷探索、學(xué)習(xí)與鞏固知識，進(jìn)而增強(qiáng)學(xué)生對數(shù)學(xué)科目的學(xué)習(xí)興趣，提升其發(fā)現(xiàn)問題、解決問題等核心素養(yǎng)能力.

1.2 促進(jìn)個性化學(xué)習(xí)

信息技術(shù)在初中數(shù)學(xué)課程教學(xué)中的應(yīng)用能夠?yàn)閷W(xué)生提供更加多元化的教學(xué)資源，從而有效滿足不同學(xué)生的個性化需求，促進(jìn)學(xué)生的成長.目前已開發(fā)出多種基于人工智能的智慧教學(xué)平臺，這些平臺利用不同算法為學(xué)生提供了個性化的學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)習(xí)策略，并在課前預(yù)習(xí)、課中教學(xué)、課后鞏固與測試等學(xué)習(xí)階段，為學(xué)生提供了海量的數(shù)字化教學(xué)資源，使得學(xué)生能夠根據(jù)自身的學(xué)習(xí)需求以及興趣選擇適合的學(xué)習(xí)材料與方式，從而幫助基礎(chǔ)較弱的學(xué)生補(bǔ)足薄弱的地方，以及幫助能力較強(qiáng)的學(xué)生不斷提高自身的學(xué)科綜合能力，實(shí)現(xiàn)個性化發(fā)展[2].

1. 3 提升教學(xué)效果

新課改背景下，傳統(tǒng)教學(xué)模式已難以滿足當(dāng)前對學(xué)生培養(yǎng)的需求，并且由于初中數(shù)學(xué)對學(xué)生邏輯思維與抽象思維具有一定的要求，所以傳統(tǒng)講授式教學(xué)模式的教學(xué)效率較低.而信息技術(shù)的賦能，極大地提高了初中數(shù)學(xué)課程教學(xué)的效率與效果.究其原因，主要是人工智能能夠通過分析學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況與學(xué)習(xí)行為，對學(xué)生的整體狀況、強(qiáng)項(xiàng)與弱點(diǎn)進(jìn)行智能診斷，從而提供具有針對性的教學(xué)方案.此外，人工智能的應(yīng)用，給傳統(tǒng)教學(xué)方法帶來了顛覆性的改變，通過圖片、視頻、動畫等動態(tài)演繹的方式，將抽象的數(shù)字概念轉(zhuǎn)化為直觀的變化過程，提高了課程教學(xué)的互動性、個性化與效率，從而加快了學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的理解與吸收速度.

2信息技術(shù)與初中數(shù)學(xué)教學(xué)深度融合的構(gòu)建策略

立足于新課程標(biāo)準(zhǔn)下初中數(shù)學(xué)課程教學(xué)的目標(biāo)與核心素養(yǎng)培養(yǎng)要求，信息技術(shù)與初中數(shù)學(xué)課程教學(xué)的深度融合一般包括課前、課中與課后三個階段，具體構(gòu)建策略如下：

2.1 課前預(yù)習(xí)：基于微課，引導(dǎo)學(xué)生自主預(yù)習(xí)

在初中數(shù)學(xué)課程教學(xué)中，有效的課前預(yù)習(xí)，不僅能夠?yàn)檎n程教學(xué)的開展奠定一定的認(rèn)知基礎(chǔ)、提高課堂教學(xué)效率，同時還能夠培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，使學(xué)生在潛移默化中逐步提升數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力與學(xué)科核心素養(yǎng).近年來，微課、翻轉(zhuǎn)課堂等基于信息技術(shù)的智慧教育模式的興起，打破了傳統(tǒng)以讀教材、做習(xí)題等單一的預(yù)習(xí)方式.以基于信息技術(shù)開發(fā)的微課為例，在初中數(shù)學(xué)課程教學(xué)中，教師須立足于課程教學(xué)的目標(biāo)以及學(xué)生的整體學(xué)情狀況，為學(xué)生選擇合適的微課預(yù)習(xí)資源或親自錄制微課，從而幫助學(xué)生更快地掌握本節(jié)課學(xué)習(xí)的重點(diǎn)與難點(diǎn).

2.2 課堂教學(xué)：應(yīng)用技術(shù)，輔助學(xué)生課堂學(xué)習(xí)

在初中數(shù)學(xué)課程教學(xué)中，信息技術(shù)的融合主要包括三個階段：導(dǎo)人、合作探究、課堂練習(xí).

（1）導(dǎo)入階段：在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中，對于適合使用信息技術(shù)進(jìn)行導(dǎo)入的教學(xué)內(nèi)容，可利用圖片、動畫、互動性游戲等多樣化的方式進(jìn)行導(dǎo)人，從而為學(xué)生創(chuàng)設(shè)充滿趣味性的教學(xué)情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使其主動參與到課堂學(xué)習(xí)中.例如，在“二次函數(shù)的利潤問題”的教學(xué)中，可利用動畫視頻進(jìn)行導(dǎo)入，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)商場情境，使其初步了解售價(jià)、成本與利潤之間的關(guān)系.

（2）合作探究階段：合作探究是課堂教學(xué)的核心環(huán)節(jié)，而信息技術(shù)在初中數(shù)學(xué)課程教學(xué)中的融人，實(shí)現(xiàn)了對課程教學(xué)的有效賦能.尤其是對于圖像與集合部分的教學(xué)，人工智能的應(yīng)用使得抽象性較高的圖形變化與幾何動態(tài)問題變得更加具象化，讓學(xué)生能夠直觀地觀察其中的聯(lián)系.利用信息技術(shù)讓圖形動起來，讓學(xué)生體會到了模型中不變的東西，從而在合作探究中逐步獲得知識、掌握知識、應(yīng)用知識.

（3）課堂練習(xí)階段：可利用希沃、班級管理大師等基于人工智能的交互式平臺，將課堂練習(xí)的內(nèi)容設(shè)計(jì)成課堂游戲的形式，將知識技能的習(xí)得與教學(xué)游戲進(jìn)行有效融合，從而讓學(xué)生在愉快的氛圍中逐步鞏固并熟練應(yīng)用相關(guān)知識.

2.3課后鞏固：智慧平臺，拓展學(xué)生學(xué)習(xí)思維

課后鞏固，是學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識進(jìn)一步內(nèi)化、拓展思維的重要環(huán)節(jié).但是對于部分抽象程度較高且理解難度較大的知識，傳統(tǒng)課后練習(xí)的方式難以滿足能力提升的要求，而基于信息技術(shù)的智慧平臺的構(gòu)建，比如微課、慕課等，為學(xué)生提供了豐富的教學(xué)資源，使學(xué)生能夠通過微課的觀看重新回顧本節(jié)課的知識，促進(jìn)學(xué)生溫故知新、拓展學(xué)習(xí)思維.

3信息技術(shù)融合初中數(shù)學(xué)課程的教學(xué)設(shè)計(jì)

下面將以人教版數(shù)學(xué)八年級上冊第十三章第一節(jié)“軸對稱”為例，對信息技術(shù)融合在初中數(shù)學(xué)課程中教學(xué)實(shí)踐進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，具體如下：

3.1 教學(xué)目標(biāo)

（1）知識目標(biāo)：了解軸對稱的概念、性質(zhì)及其應(yīng)用，能夠正確識別生活中的軸對稱圖形，

（2）能力目標(biāo)：通過觀察、假設(shè)、探究、驗(yàn)證等方式認(rèn)識軸對稱圖形的過程，掌握判斷軸對稱與中心對稱圖形的方法，同時提高學(xué)生的圖形思維與動手能力.

（3）情感目標(biāo)：在探究軸對稱概念、性質(zhì)及應(yīng)用的過程中，認(rèn)識與制作軸對稱圖形，感受圖形的對稱之美.

3.2 教學(xué)重難點(diǎn)

（1）重點(diǎn)：認(rèn)識軸對稱圖形的基本特征.

（2）難點(diǎn)：畫出軸對稱圖形的對稱軸.

3.3 教學(xué)過程

（1）導(dǎo)人

利用多媒體播放“大自然”紀(jì)錄片片段，視頻中包含蝴蝶、蜻蜓、樹葉、雪花等軸對稱圖形，同時對學(xué)生提出問題.

提問：這些圖片有什么共同的結(jié)構(gòu)特征嗎？

設(shè)計(jì)意圖：相較于傳統(tǒng)圖片或教材，紀(jì)錄片形式的動畫能夠有效吸引學(xué)生的興趣；同時，通過提問，引發(fā)學(xué)生思考，并引出本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容一軸對稱

（2）合作探究

感知：將紀(jì)錄片中出現(xiàn)的軸對稱圖形單獨(dú)進(jìn)行展示（如圖1）并進(jìn)行提問.

提問：你在生活中還見過類似的圖像嗎？

設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)學(xué)生初步感知軸對稱圖形；教師及時對學(xué)生的回答進(jìn)行反饋，幫助學(xué)生正確認(rèn)識軸對稱圖形.

探究：播放我國窗花的制作微課視頻，組織學(xué)生以小組的形式，按照窗花的制作流程一對折一畫一剪一展開，根據(jù)自己的喜好動手進(jìn)行操作；然后小組內(nèi)就各自剪出來的窗花具有什么共同結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行討論并由代表進(jìn)行分享.

提問：在剪紙過程中，你們發(fā)現(xiàn)了什么？

學(xué)生1：剪出來的窗花都是軸對稱圖形.

學(xué)生2：沿著折痕對折后，左右兩邊或上下兩邊的圖形完全重合.

教師：那根據(jù)大家的發(fā)現(xiàn)，哪位同學(xué)能總結(jié)一下“軸對稱”的定義？

總結(jié)：像窗花一樣，如果一個平面圖形沿一條直線折疊，且直線兩邊的圖形能夠互相重合，那么這個圖形就叫作軸對稱圖形，這條直線稱為對稱軸

設(shè)計(jì)意圖：在信息技術(shù)的賦能下，通過動畫演示窗花形成的過程，幫助學(xué)生直觀地認(rèn)識軸對稱圖形的本質(zhì)與對稱軸；學(xué)生在小組討論與教師的交流啟發(fā)下，學(xué)會用語言描述軸對稱圖形.

（3）課堂練習(xí)

教師可借助希沃交互式白板，開展軸對稱圖形歸類競賽游戲，幫助學(xué)生鞏固軸對稱圖形與對稱軸的有關(guān)知識.

（4）知識拓展

例題如圖 2，ΔABC 與 ΔA^′B^′C^′ 關(guān)于直線MN對稱，將 ΔABC 與 ΔA^′B^′C^′ 沿直線MN折疊過后點(diǎn) A，B，C 與點(diǎn) A^′?B^′?C^′ 分別重合.請思考這些重合點(diǎn)之間，以及線段 AA^′，BB^′，CC^′ 與直線MN之間的關(guān)系？

教師利用多媒體直觀地展示折疊的過程，然后組織學(xué)生進(jìn)行討論.學(xué)生完成討論后，利用手中的圖形動手進(jìn)行實(shí)踐驗(yàn)證.

學(xué)生1：折疊后，對應(yīng)點(diǎn)分別重合，并且由這三個點(diǎn)組成的三角形完全重合，△ABC與 ΔA^′B^′C^′ 全等.

學(xué)生2：線段 AA^′，BB^′，CC^′ 都與直線MN垂直.

提問：你們是怎么判斷它們垂直的呢？

學(xué)生3：因?yàn)檠刂本€MN進(jìn)行折疊后， AP= PA^′ ， ∠MPA=∠MPA^′=90^° ，所以 AA^′ 垂直于MN ，同理可得線段 BB^′?CC^′

總結(jié)：把一個圖像沿著一條直線折疊，若它能與另外一個圖像完全重合，則說這兩個圖形關(guān)于這條直線成軸對稱，折疊后的重合點(diǎn)稱為對稱點(diǎn).與此同時，經(jīng)過線段中點(diǎn)且與這條線段垂直的直線稱為垂直平分線.類似地，在成軸對稱圖形中，對稱軸是任何一對稱點(diǎn)連線的垂直平分線.

設(shè)計(jì)意圖：借助人工智能技術(shù)，將抽象的教學(xué)難點(diǎn)轉(zhuǎn)化為動態(tài)畫面，讓學(xué)生直觀地了解圖形變化的過程，經(jīng)歷知識形成的過程，更加深入地了解軸對稱的性質(zhì).

3.4 課后鞏固

可通過發(fā)放課后鞏固練習(xí)題訓(xùn)練單，幫助學(xué)生進(jìn)行專題訓(xùn)練，并在訓(xùn)練單上附帶“軸對稱”微課視頻的二維碼，便于學(xué)生能夠及時對知識進(jìn)行回顧.此外，教師還可通過布置開放性、實(shí)踐性的“剪窗花”活動作業(yè)，要求學(xué)生自行在互聯(lián)網(wǎng)上搜索窗花剪輯視頻并動手操作，從而在此過程中提高學(xué)生的動手能力與學(xué)習(xí)能力.

4結(jié)語

綜上所述，新課改背景下，信息技術(shù)與初中數(shù)學(xué)課程教學(xué)的深度融合，不僅豐富了教學(xué)手段，提升了教學(xué)效果，還有效激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)了學(xué)生的個性化學(xué)習(xí).信息技術(shù)在課前預(yù)習(xí)、課堂教學(xué)、課后鞏固三個階段的深度融合策略，使得初中數(shù)學(xué)課程教學(xué)更加符合現(xiàn)代學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，推動了初中數(shù)學(xué)課程教學(xué)的創(chuàng)新與發(fā)展.

參考文獻(xiàn)：

[1]李元杰.信息技術(shù)深度融入初中數(shù)學(xué)課堂的教學(xué)實(shí)踐[J].中小學(xué)電教（教學(xué)），2024（12）：43-45.

[2]嚴(yán)永行.信息技術(shù)在初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中的應(yīng)用分析和策略研究[J].信息與電腦（理論版），2024，36（22）：230一232.